念好高爐煉鐵“穩(wěn)”字訣
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在長流程的鋼鐵生產中,高爐不僅為煉鋼工序提供其所需的絕大部分原料(比例高達90%以上),而且能耗和生產成本均占到鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的70%以上。因此,高爐能否正常產出生鐵、煉鐵生產能否長期…
在長流程的鋼鐵生產中,高爐不僅為煉鋼工序提供其所需的絕大部分原料(比例高達90%以上),而且能耗和生產成本均占到鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的70%以上。因此,高爐能否正常產出生鐵、煉鐵生產能否長期高水平穩(wěn)定,直接影響下道工序的煉鋼生產,在鋼鐵企業(yè)生產長流程中起著舉足輕重的基礎性、關鍵性作用。
穩(wěn)定是第一生產力
高爐作為世界上最大的單體設備,生產運行過程中經歷著復雜的物理化學變化,且運行中處于高溫、高壓狀態(tài),因此高爐生產過程具有其它設備運行不同的特性和特點。高爐生產如果不穩(wěn)定,將阻礙煉鐵生產力的有效發(fā)揮,直接產生以下4種嚴重后果。
后果之一是降低生鐵產量,造成生鐵虧產,完不成產量任務,直接打亂鐵、鋼之間生產平衡,進而影響軋鋼產品的生產,影響鋼鐵企業(yè)產品的合同兌現(xiàn),影響企業(yè)產品創(chuàng)效。
后果之二是鐵水質量難以控制,不能滿足煉鋼要求,造成鐵水質量不穩(wěn)定,進而影響煉鋼白灰消耗,使白灰消耗升高。
后果之三是造成煉鐵技術經濟指標惡化,高爐焦炭消耗升高,同時生鐵的產出減少,導致高爐焦比升高,使高爐技術經濟指標變差。
后果之四是高爐多消耗了焦炭,造成煉鐵成本升高,企業(yè)損失增多,直接影響企業(yè)的經濟效益。
與此相反,如果高爐生產穩(wěn)定運行,此時高爐不僅能夠正常冶煉,正常產出生鐵,生產力得以正常發(fā)揮,而且焦炭消耗減少。這既利于改善煉鐵技術經濟指標,又為企業(yè)節(jié)省了大量的資金耗用。因此,對于高爐生產而言,穩(wěn)定是第一生產力。
衡量高爐穩(wěn)定的判定條件
受原燃料質量、設備狀況、高爐操作水平、氣候條件等多種復雜因素的影響,高爐生產運行不可能做到“水平如鏡”般地“穩(wěn)定”,高爐各時間段的技術經濟指標也不可能“一個數(shù)”筆直地保持“一條直線”。由此推斷,高爐穩(wěn)定時,其指標應該在某一合理范圍內波動,這一波動的范圍表征高爐生產是穩(wěn)定的。
筆者在考察寶鋼、首鋼等穩(wěn)定性較好的高爐焦比標準偏差時發(fā)現(xiàn),它們的焦比標準偏差大部分在15kg/t以內,即焦比穩(wěn)定區(qū)間在±15kg/t。在此基礎上,筆者提出了衡量高爐是否穩(wěn)定的一種判定條件,見表1。
摸清高爐焦比遞減的規(guī)律
研究發(fā)現(xiàn),在同一綜合入爐品位時,焦比指標隨高爐焦炭負荷加重而改善,即隨著焦炭負荷的加重,焦比逐步降低,高爐煉鐵消耗的焦炭逐步減少。以綜合入爐品位60%為例,焦炭負荷3.0時,焦比為530kg/t;焦炭負荷加重到4.0時,焦比降低為398kg/t;焦炭負荷加重到5.0時,焦比降低為318kg/t。
在同一焦炭負荷時,焦比指標隨高爐綜合入爐品位降低而變差,即綜合入爐品位高時,高爐焦比低,高爐煉鐵消耗的焦炭相對少,高爐焦比指標好;綜合入爐品位降低時,高爐焦比升高,高爐煉鐵消耗的焦炭增多,高爐焦比指標相應變差。以高爐焦炭負荷5.0為例,綜合入爐品位62%時,焦比為308kg/t;品位降到48%時,焦比升高為398kg/t。綜合入爐品位下降14個百分點,焦比升高了90kg/t,即綜合入爐品位每下降1個百分點,升高焦比約為6kg/t。
高爐不同綜合入爐品位的焦比遞減額(隨負荷遞增而焦比遞減的額度)的變化趨勢情況見圖1。可見,高爐的焦比遞減額曲線屬于典型的雙曲線圖像類型。高爐在4.0以下的輕負荷時,焦比遞減額的曲線很陡,焦比降低的幅度很大,表明此時加負荷對高爐降焦比的效果非常明顯;負荷達到5.5以上的重負荷之后,焦比遞減額的曲線變得很平緩,焦比降低的幅度很小,表明此時高爐加負荷對降焦比的效果已非常弱化。即隨著高爐焦炭負荷的加重,焦比遞減額逐步遞減,即焦比降低的效果逐步減弱,焦比降低的空間逐步壓縮。高爐焦比遞減額曲線在焦炭負荷4.5~5.5時處于由“陡降”向“平緩”過渡的“拐角”區(qū)域。
根據對高爐焦比遞減額的研究,并結合高爐冶煉的實踐,以“拐角”區(qū)域高爐焦炭負荷4.5、5.0、5.5,將高爐冶煉生產水平劃分為4個區(qū)間。負荷低于4.5時,高爐生產水平較低,為低水平;4.5~5.0時,高爐生產水平一般,為普通水平;5.0~5.5時,高爐生產水平較高,為高水平;超過5.5后,高爐為超高水平生產。
高爐煉鐵應為長期穩(wěn)定創(chuàng)造條件
鋼鐵企業(yè)高爐生產如果不穩(wěn)定,不僅將嚴重阻礙煉鐵生產力的發(fā)揮,生鐵產出減少,焦比升高,而且直接影響鋼鐵企業(yè)后續(xù)煉鋼、軋鋼等全流程的生產。因此,高爐煉鐵生產穩(wěn)定至關重要。
鋼鐵企業(yè)要正確認識高爐工藝生產的具體特點,準確研判和掌握高爐生產穩(wěn)定的客觀規(guī)律,堅持科學發(fā)展的有條件煉鐵,盡量為高爐生產穩(wěn)定創(chuàng)造良好的條件。鋼鐵企業(yè)能夠為高爐煉鐵生產提供什么樣的設備條件、原燃料條件,仔細評估高爐在這個條件下所能達到的煉鐵指標,再去引導和要求高爐實現(xiàn)這樣的指標。同時,高爐生產過程中不要搞極限操作、透支操作和冒進操作。高爐生產要杜絕短期行為,規(guī)避高爐運行失控的風險,力求確保高爐長期穩(wěn)定。長期穩(wěn)定、高水平穩(wěn)定是高爐煉鐵的第一生產力,是鋼鐵企業(yè)煉鐵健康發(fā)展、實現(xiàn)正效益的康莊正道。
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